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《机械设计基础》讲课提纲教学安排教学时数56学时(实验6学时),
3.5学分考核方式综合考虑卷面考试、平时(作业、出勤率、实验)等方面进行考核课程设计环节单独计分2学分教材杨可桢,程光蕴,李仲生主编.《机械设计基础》.北京高等教育出版社,2006第5版主要内容:(考虑到为非机类专业,且教学时数较少,从教材中选讲如下章节)第1章平面机构的自由度和速度分析第2章平面连杆机构第3章凸轮机构第4章齿轮机构第5章轮系第10章连接第11章齿轮传动第13章带传动和链传动第14章轴第16章滚动轴承主要参考文献1.孙桓主编.《机械原理》.北京高等教育出版社,2001年(第6版).2.濮良贵、纪名刚主编.《机械设计》.北京高等教育出版社,2001(第7版).绪论§0-1本课程研究的对象和内容研究对象机械机械、机器、机构的定义(机器、机构的基本特征)机构的分类典型机器分析机器的分类机器的基本组成机器与机构的区别零件和构件主要研究内容机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法常用机构通用零件§0-2本课程在教学中的地位课程性质学科基础课作用承前启后培养目标通过本课程的学习和课程设计实践,培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力,为日后从事技术革新创造条件§0-3机械设计的基本要求和一般过程本章基本要求1)掌握基本概念机械、机器、机构、构件、零件等2)本课程的研究对象、主要研究内容、性质、培养目标第1章平面机构的自由度和速度分析平面机构的定义及示例本章内容§1-1运动副及其分类§1-2平面机构的运动简图§1-3平面机构的自由度§1-4速度瞬心及其在机构速度分析中的应用§1-1运动副及其分类基本概念构件、自由度、运动副(定义及示例、运动副元素、约束)运动副的分类按引入的约束数分类;按相对运动范围分类;按运动副元素分类机构构件的类型机架、原(主)动件、从动件(输出构件)及示例机构的组成§1-2平面机构的运动简图平面机构的运动简图的定义、作用机构示意图表达方法运动副表示(转动副、移动副、平面高副等)构件的表示(原动件、机架、其他构件)机构运动简图应满足的条件绘制机构运动简图的步骤及示例运动链的定义(开式链、闭式链等)§1-3平面机构的自由度定义机构具有确定运动的条件平面机构的自由度计算及示例计算平面机构自由度的注意事项复合铰链(示例、定义、处理方法)局部自由度(示例、定义及作用、识别、处理方法)虚约束(示例、定义及作用、常见场合及其识别、处理方法)*§1-4速度瞬心及其在机构速度分析中的应用速度瞬心及其求法绝对瞬心和相对瞬心瞬心数目机构瞬心位置的确定三心定律速度瞬心在机构速度分析中的应用示例本章基本要求1掌握机构运动简图的测绘方法2掌握平面机构自由度的计算基本概念运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束计算公式平面机构的自由度数F=3n-2PL+Ph3掌握机构运动确定性条件作业题1-8题1-9题1-10p19第2章平面连杆机构平面连杆机构、特点及应用实例连杆机构的分类及命名本章重点内容是介绍平面四杆机构本章内容§2-1平面四杆机构的基本类型及其应用§2-2平面四杆机构的基本特性§2-3平面四杆机构的设计§2-1平面四杆机构的基本类型及其应用平面四杆机构的基本类型平面四杆机构的演化方式
一、铰链四杆机构组成(机架、连架杆、连杆)铰链四杆机构的基本类型(曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构)曲柄摇杆机构、特征及作用、示例双曲柄机构、特征及作用、示例双摇杆机构、特征及作用、示例
二、含一个移动副的四杆机构曲柄滑块机构(对心曲柄滑块机构、偏心曲柄滑块机构)及应用导杆机构及应用摇块和定块机构及应用
三、含二个移动副的四杆机构双滑块机构两个移动副不相邻(正切机构)两个移动副相邻,且其中一个移动副与机架相关联(正弦机构)两个移动副相邻,且均不与机架相关联(滑块联轴器)两个移动副相邻,且均与机架相关联(椭圆仪)
四、具有偏心轮的四杆机构偏心轮机构的演化、特点及应用场合
五、四杆机构的扩展§2-2平面四杆机构的基本特性本节介绍的主要内容铰链四杆机构有整转副的条件急回特性压力角和传动角死点位置
一、铰链四杆机构有整转副的条件曲柄存在的条件
二、急回特性以曲柄摇杆机构为例,介绍极位、摆角、急回运动、行程速度变化系数(或称行程速比系数)等概念
三、压力角和传动角定义、度量最小传动角γmin出现的位置
四、死点位置定义、消除死点位置影响的措施、死点位置的应用§2-3平面四杆机构的设计平面四杆机构设计的主要任务常见的给定设计条件常用的设计方法
一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构(作图法)曲柄摇杆机构导杆机构
二、按预定连杆位置设计四杆机构(作图法)给定连杆两组位置给定连杆三组位置
三、给定两连架杆对应位置设计四杆机构(解析法和实验法)本章基本要求
1.熟悉平面四杆机构的基本形式及其演化机构;
2.重点掌握平面四杆机构的特性1急回运动和行程速度变化系数2压力角和传动角3死点位置
3.掌握铰链四杆机构有整转副的条件;
4.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原理与方法作业习题2-
1、2-
3、2-4(p38)第3章凸轮机构本章内容§3-1凸轮机构的应用和类型§3-2从动件的常用运动规律§3-3凸轮机构的压力角§3-4图解法设计凸轮轮廓§3-5解析法设计凸轮轮廓§3-1凸轮机构的应用和类型结构、作用、优点、缺点及应用分类按凸轮形状分按从动件的型式分按从动件运动分按保持接触方式分§3-2从动件的常用运动规律凸轮机构设计的基本任务从动件的常用运动规律(等速运动、简谐运动、正弦加速度运动)名词术语基圆、基圆半径、推程、推程运动角、远休止角、回程、回程运动角、近休止角、升程、运动规律等速运动推程、回程运动方程、运动线图、应用场合刚性冲击简谐运动推程、回程运动方程、运动线图、应用场合柔性冲击正弦加速度(摆线)运动推程、回程运动方程、运动线图、应用场合改进型运动规律§3-3凸轮机构的压力角定义
一、压力角与作用力的关系自锁、许用压力角
二、压力角与凸轮机构尺寸的关系§3-4图解法设计凸轮轮廓凸轮廓线设计方法的基本原理直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1、偏置尖顶直动从动件盘形凸轮
2、对心直动滚子从动件盘形凸轮滚子半径的确定保证凸轮实际轮廓曲线既不变尖、更不出现交叉现象的条件
3、对心直动平底从动件盘形凸轮避免出现运动失真的措施
二、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制摆动尖顶从动件凸轮机构§3-5解析法设计凸轮轮廓本章基本要求1了解凸轮机构的类型、特点及适用场合;2掌握凸轮机构设计中的一些基本概念,如基圆、压力角、升程等;3掌握从动件常用运动规律的特点和适用场合;4掌握理论轮廓与实际轮廓的关系;5理解凸轮压力角α与基圆半径r0的关系;6掌握用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线的步骤与方法作业题3-
1、3-
2、3-4p52第4章齿轮机构本章内容§4-1齿轮机构的特点和类型§4-2齿廓实现定角速度比传动的条件§4-3渐开线齿廓§4-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸§4-5渐开线标准齿轮的啮合§4-6渐开线齿轮的切齿原理§4-7根切、最少齿数及变位齿轮§4-8平行轴斜齿轮机构§4-9锥齿轮机构§4-1齿轮机构的特点和类型结构特点、作用优点缺点齿轮机构的分类§4-2齿廓实现定角速度比传动的条件
1.齿廓啮合基本定律齿廓实现定角速度比传动的条件共轭齿廓节圆及中心距
2.齿廓曲线的选择本章只研究渐开线齿轮§4-3渐开线齿廓
一、渐开线的形成和特性
二、渐开线齿廓的啮合特性§4-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮
1.名称与符号齿顶圆、齿根圆齿厚、齿槽宽齿距(周节)、法向齿距模数、分度圆齿顶、齿顶高;齿根、齿根高;齿全高
2.基本参数齿数、模数、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、分度圆压力角
3.齿轮各部分尺寸的计算公式分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高齿顶圆直径、齿根圆直径基圆直径、法向齿距和基节标准齿轮齿厚、齿槽宽、齿距(周节)
二、齿条的结构特点
三、内齿轮的结构特点§4-5渐开线标准齿轮的啮合啮合线
一、正确啮合条件
二、标准中心距及标准安装
三、重合度
1.一对轮齿的啮合过程实际啮合线段AE(齿廓的实际工作段)理论啮合线段N1N
22.连续传动条件重合度的定义、许用重合度§4-6渐开线齿轮的切齿原理
一、成形法加工原理及的特点
二、范成法
1.齿轮插刀
2.齿条插刀
3.齿轮滚刀范成法加工的特点
4.用标准齿条型刀具加工标准齿轮
4.1标准齿条型刀具
4.2用标准齿条型刀具加工标准齿轮§4-7根切、最少齿数及变位齿轮
一、根切现象及后果
二、渐开线齿轮不发生根切的最少齿数
三、变位齿轮及其齿厚的确定*§4-8平行轴斜齿轮机构
一、斜齿轮的共轭齿廓曲面直齿轮与斜齿轮传动比较齿廓曲面、接触线、啮合特点
二、斜齿轮的基本参数
1、斜齿轮的螺旋角β
2.模数mn、mt
3.压力角αn、αt一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
三、渐开线标准斜齿轮传动的几何尺寸分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高中心距齿顶圆直径、齿根圆直径
四、斜齿轮传动的重合度与端面齿廓相同的直齿轮比较来介绍斜齿轮传动的重合度*斜齿圆柱齿轮的当量齿轮及当量齿数斜齿轮不发生根切的最少齿数
五、斜齿轮的主要优缺点§4-9锥齿轮机构
一、圆锥齿轮概述作用、结构特点(与圆柱齿轮比较)为了计算和测量的方便,取大端参数如m为标准值圆锥齿轮类型
二、背锥及当量齿轮*当量齿轮、当量齿数
三、直齿圆锥齿轮几何尺寸计算正确啮合条件避免根切的最少齿数分度圆直径……传动比本章基本要求1了解齿轮机构的特点及主要类型;2理解齿廓实现定角速比传动的条件;3深入理解渐开线的性质;4掌握渐开线齿廓的特点;5掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动;6掌握渐开线齿轮的切齿原理、方法及根切现象;7掌握斜齿圆柱齿轮及其啮合传动的特点;8掌握直齿圆锥齿轮及其啮合传动的特点重点渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合的基本理论及几何尺寸计算;斜齿圆柱齿轮啮合传动、直齿圆锥齿轮啮合传动的特性难点一对轮齿的啮合过程;斜齿轮、锥齿轮的当量齿轮和当量齿数等作业4-14-54-11p71第5章轮系本章内容§5-1轮系的类型§5-2定轴轮系及其传动比§5-3周转轮系及其传动比§5-4复合轮系及其传动比§5-5轮系的应用§5-6几种特殊的行星传动简介§5-1轮系的类型轮系的定义及分类本章要解决的问题
1.轮系传动比i的计算;
2.从动轮转向的判断§5-2定轴轮系及其传动比
一、传动比大小的计算
二、首、末轮转向的确定1用“+”“-”表示2画箭头示例§5-3周转轮系及其传动比组成基本构件(输入输出构件)太阳轮中心轮、行星架系杆或转臂其他构件行星轮类型按自由度数F分;按基本构件分周转轮系的传动比可运用反转法来求解反转原理、转化轮系周转轮系的传动比计算及注意事项、示例§5-4复合轮系及其传动比传动比求解思路分清轮系、分别列式、联立求解示例§5-5轮系的应用1获得较大的传动比,而且结构紧凑2实现分路传动3换向传动4实现变速传动5运动合成6运动分解7在尺寸及重量较小时,实现大功率传动§5-6几种特殊的行星传动简介*
一、渐开线少齿差行星齿轮传动
二、摆线针轮传动
三、谐波齿轮传动
四、活齿传动本章基本要求了解轮系的定义、类型和功用掌握定轴轮系及其传动比的计算;掌握周转轮系及其传动比的计算;掌握复合轮系及其传动比的计算,能进行简单的复合轮系传动比的计算作业5-
2、5-
4、5-14(p87)第10章连接机械连接的分类机械动连接机械静连接可拆连接、不可拆连接连接的组成本章内容§10-1螺纹参数§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁§10-3机械制造常用螺纹§10-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件§10-5螺纹连接的预紧和防松§10-6螺纹连接的强度计算§10-7螺栓的材料和许用应力§10-8提高螺栓连接强度的措施§10-9螺旋传动§10-10滚动螺旋简介§10-11键连接和花键连接§10-12销连接§10-1螺纹参数
一、螺纹的形成螺纹的分类按螺纹的牙型分、按螺纹的旋向分、按螺旋线的根数分、按回转体的内外表面分、按螺旋的作用分、按母体形状分
二、螺纹的主要几何参数大径、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩形螺纹β=0º螺纹拧紧滑块沿斜面等速上滑时受力分析、驱动力、驱动力矩螺纹拧松滑块沿斜面等速下滑时受力分析、力、力矩自锁现象
二、非矩形螺纹的力分析、自锁条件
三、螺旋副的效率§10-3机械制造常用螺纹三角形螺纹普通螺纹(粗牙螺纹、细牙螺纹)、(牙型角、牙侧角)管螺纹梯形螺纹(牙型角、牙侧角)锯齿形螺纹(牙型角、牙侧角)矩形螺纹(牙型角、牙侧角)粗牙普通螺纹的基本尺寸细牙普通螺纹的基本尺寸梯形螺纹的基本尺寸§10-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
一、螺纹连接的基本类型螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接
二、螺纹紧固件螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等§10-5螺纹连接的预紧和防松
一、螺纹连接的预紧松连接、紧连接
1、预紧的目的
2、拧紧力矩T拧紧力矩的控制措施测力矩扳手、定力矩扳手、控制螺栓拧紧前后的伸长变形量
二、螺纹连接的防松螺纹连接防松的根本问题防止螺纹副的相对转动螺纹连接的防松方法利用附加摩擦力矩防松;利用专门的防松元件防松;其他防松方法§10-6螺纹连接的强度计算螺栓连接的主要失效形式及危险截面
一、松螺栓连接强度条件
二、紧螺栓连接
1、受横向工作载荷F的螺栓强度普通螺栓连接的工作原理、强度条件铰制孔用螺栓连接的工作原理、强度条件
2、受轴向工作载荷FE的螺栓强度受力分析、强度条件§10-7螺栓的材料和许用应力
1、材料螺母、螺栓强度级别
2、许用应力§10-8提高螺栓连接强度的措施螺栓连接的强度主要取决于螺栓强度一.降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围二.改善螺纹牙间的载荷分布三.减小应力集中四.避免或减小附加应力五.采用合理的制造工艺§10-9螺旋传动*用途、类型(传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋)对螺旋传动的要求失效形式
一、耐磨性计算
二、螺杆强度校核
三、螺杆的稳定性校核
四、螺纹牙强度的校核§10-10滚动螺旋简介*§10-11键连接和花键连接
一、键连接的类型用途、特点主要类型平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接
1.平键连接工作原理、工作面、双键布置、特点常用的平键普通平键、导向平键、滑键普通平键结构圆头A型、方头B型、单圆头C型普通平键和键槽尺寸
2.半圆键连接结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用
3.楔键连接结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用
4.切向键连接结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用
二、平键连接的强度校核键的尺寸确定截面尺寸b、h;长度L主要失效形式及计算准则静连接、动连接平键连接的挤压强度条件(静连接)工作长度限制平键连接(动连接,如导向平键、滑键)的压强键连接的许用挤压应力和许用压强双键的强度校核按
1.5个键计算示例
三、花键连接结构特点、优点、类型及应用强度校核简介§10-12销连接作用、类型本章基本要求1 掌握螺纹连接的分类、螺纹各部分的名称和结构参数;2掌握螺旋副的受力分析、效率计算及自锁条件;3掌握螺纹连接的四种基本类型、结构特点、应用场合;了解常用螺纹紧固件结构形式;4掌握螺栓连接的预紧和防松、常用防松方法及防松零件;5掌握单个螺栓的受力分析和强度校核计算;6了解提高螺栓连接强度的措施;7掌握平键的选用和强度计算方法;8了解花键连接、销连接的结构和特点作业p16110-210-14第11章齿轮传动作用、要求分类按装置型式分、按齿面硬度分、按精度等级分本章内容着重介绍标准齿轮传动的强度计算§11-1轮齿的失效形式§11-2齿轮材料及热处理§11-3齿轮传动的精度§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算§11-6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算§11-7设计圆柱齿轮时材料和参数的选取§11-8斜齿圆柱齿轮传动§11-9直齿锥齿轮传动§11-10齿轮的构造§11-11齿轮传动的润滑和效率§11-12圆弧齿轮传动简介§11-1轮齿的失效形式失效形式轮齿折断折断部位、折断形式、折断原因齿根弯曲应力σF的性质提高齿根弯曲强度的措施齿面点蚀点蚀最先出现在靠近节线的齿根面上齿面接触应力σH的性质齿面点蚀的形成原因提高齿面接触强度的措施软齿面(HBS≤350)的闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀齿面胶合--材料的转移形态、提高齿面抗胶合能力的措施齿面磨损--材料的丧失开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损措施齿面塑性变形--材料的塑性流动产生原因、形态(主凹从凸)措施计算准则(设计准则)§11-2齿轮材料及热处理常用齿轮材料优质碳素钢、合金结构钢、铸钢、铸铁热处理方法表面淬火、渗碳淬火、调质、正火、渗氮软齿面、硬齿面常用的齿轮材料及其力学性能见表11-1§11-3齿轮传动的精度运动精度反映传递运动的准确性平稳性精度传动的平稳性接触精度载荷分布的均匀性国标GB10095-88给齿轮副规定了12个精度等级其中1级最高,12级最低,常用的为6--9级精度§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷
一、轮齿上的作用力圆周力、径向力、法向力的大小和方向确定小齿轮上的转矩
二、计算载荷名义载荷、载荷系数§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算理论依据是两平行圆柱体的接触应力理论赫兹公式实验表明齿根部分靠近节点处最容易发生点蚀,故取节点处的应力作为计算依据齿面接触应力的推导齿面接触强度计算校核式、设计式齿宽系数、许用接触应力等齿面接触强度取决于小轮分度圆直径的大小§11-6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算假定载荷仅由一对轮齿承担,按悬臂梁计算齿顶啮合时,弯矩达最大值危险截面齿顶受力分析齿根弯曲应力齿形系数、应力集中系数齿根弯曲疲劳强度验算公式许用弯曲应力(轮齿单侧、双侧工作)齿根弯曲疲劳强度设计公式齿根弯曲疲劳强度取决于模数的大小对于动力齿轮传动,模数m≥
1.5mm对于开式齿轮传动,应将模数m计算值放大10-15%再圆整为标准值§11-7设计圆柱齿轮时材料和参数的选取
一、材料齿面硬,齿芯韧
二、主要参数
1、齿数比u
2、齿数z
3、齿宽系数和齿宽渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计示例§11-8斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力圆周力、轴向力、径向力、法向力的大小和方向确定
二、强度计算
1、齿面接触疲劳强度计算校核式、设计式;模数、螺旋角确定方法
2、轮齿弯曲疲劳强度计算校核式、设计式§11-9直齿锥齿轮传动
1、轮齿上的作用力假设力集中作用在轮齿中点节圆(标准齿轮节圆锥与分度圆锥重合)处圆周力、径向力、轴向力、法向力的大小和方向确定
二、强度计算近似认为,一对直齿圆锥齿轮传动和位于齿宽中点的一对当量圆柱齿轮传动的强度相等
1、齿面接触疲劳强度计算校核式、设计式;模数、锥距确定方法
2、轮齿弯曲疲劳强度计算校核式、设计式§11-10齿轮的构造齿轮轴、实心齿轮、腹板式齿轮、轮辐式齿轮§11-11齿轮传动的润滑和效率
一、齿轮传动的润滑开式齿轮、闭式齿轮传动
1、润滑油牌号的选择
2、润滑油粘度的选择开式齿轮、闭式齿轮传动
二、齿轮传动的效率齿轮传动的损耗齿轮传动的平均效率§11-12圆弧齿轮传动简介*本章基本要求1掌握齿轮传动的主要失效形式、失效原因、失效部位、避免或减轻失效的措施;掌握针对不同失效形式的设计准则;2了解齿轮材料及热处理方法;3了解齿轮传动的精度;4掌握渐开线直齿、斜齿、圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动的受力分析、强度计算方法;能够正确设计齿轮传动;5了解齿轮的主要结构形式、润滑方式及传动效率重点渐开线齿轮传动失效形式、材料选择、受力分析、直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度作业11-
3、11-9p187第13章带传动和链传动本章内容§13-1带传动的类型和应用§13-2带传动的受力分析§13-3带的应力分析§13-4带传动的弹性滑动和传动比§13-5V带传动的计算§13-6V带轮的结构§13-7同步带传动简介§13-8链传动的特点和应用§13-9链条和链轮§13-10链传动的运动分析和受力分析§13-11链传动的主要参数及其选择§13-12滚子链传动的计算§13-12滚子链传动的计算§13-13链传动的润滑和布置§13-1带传动的类型和应用带传动的组成工作原理带传动的类型带传动的几何关系中心距a、包角α、带长带传动的张紧方法调整中心距、采用张紧轮、自动张紧带传动的优点带传动的缺点应用§13-2带传动的受力分析
一、初拉力F
0、紧边拉力F
1、松边拉力F2和有效拉力F静止时的受力分析传动时的受力分析
二、最大有效拉力和打滑打滑现象及带来的危害最大有效拉力的推导挠性体(柔韧体)摩擦的基本公式欧拉公式最大有效拉力的主要影响因素带与轮面间的打滑现象最先发生在带与小带轮轮面接触弧上避免打滑的条件平带、V带受力分析V带传动的最大有效拉力Fec§13-3带的应力分析
1.紧边和松边拉力产生的拉应力
2.离心力产生的拉应力
3.弯曲应力
4.应力分布及最大应力最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处
5.作用在轴上的力§13-4带传动的弹性滑动和传动比弹性滑动产生的原因分析滑动率带传动的传动比§13-5V带传动的计算
一、V带的规格组成、节线、节面普通V带和窄V带的标准化基准直径d基准长度Ld
二、单根普通V带的许用功率主要失效形式及设计准则单根带所能传递的有效拉力、传递的功率实际条件下单根V带所能传递的功率
三、V带的型号和根数的确定计算功率、选型图
四、主要参数的选择
1.带轮直径与带速
2.中心距、带长和包角
3.初拉力
4.作用在带轮轴上的压力FQ带传动设计的步骤及示例§13-6V带轮的结构V带轮的轮槽尺寸带轮的结构实心式、腹板式、轮辐式§13-7同步带传动简介*§13-8链传动的特点和应用组成及作用、优缺点、应用§13-9链条和链轮
一、链条类型滚子链、齿形链滚子链的组成链条材料链条的主要参数节距p结构类型单排链和多排链链节数Lp
二、链轮标准参数链轮主要尺寸计算公式端面齿形和轴面齿形链轮的结构实心式、孔板式、组合式§13-10链传动的运动分析和受力分析
一、链传动的运动分析链条的平均线速度、平均传动比、分度圆瞬时线速度、瞬时链速、相位角链传动在工作时,瞬时传动比是周期性变化的!瞬时传动比恒定的特例只有z1=z2且传动中心距为链节距的整数倍时,i≡1链传动的多边形效应(运动不均匀性)多边形效应的主要影响因素
二、链传动的受力分析圆周力、离心拉力、悬垂拉力紧边拉力、松边拉力、链作用在轴上的压力§13-11链传动的主要参数及其选择
一、链轮齿数小链轮齿数z
1、大链轮齿数z2(z2≤120)限制大链轮齿数的上限的原因分析跳齿和脱链现象最先发生在大链轮轮齿上
二、链节距p
三、中心距a及链节数Lp §13-12滚子链传动的计算
一、失效形式
二、功率曲线图设计准则特定条件下A系列滚子链所能传递的功率P0实际条件与特定条件不同时,应对P0进行修正链号的确定链条的静力强度校核§13-13链传动的润滑和布置
一、链传动的润滑润滑方式润滑油牌号
二、链传动的布置
三、张紧装置本章基本要求1了解带、链传动的工作原理、特点及使用场合;2了解V带和滚子链的标准、规格,以及带轮、链轮的结构特点;3理解带传动的弹性滑动特性、受力分析,掌握V带传动的设计计算方法;4掌握链传动的运动特点,掌握滚子链传动的设计计算方法;5了解带、链传动的布置、张紧及链传动的润滑方式作业13-6,13-11(p239)第14章轴本章内容§14-1轴的功用和类型§14-2轴的材料§14-3轴的结构设计§14-4轴的强度设计§14-5轴的刚度设计§14-6轴的临界转速的概念§14-1轴的功用和类型功用分类按承受载荷的不同分:转轴、传动轴、心轴按轴的形状分直轴、曲轴、挠性钢丝轴设计任务选材、结构设计、强度和刚度设计、确定轴的结构形状和尺寸,必要时还要考虑振动稳定性§14-2轴的材料常用材料碳素钢、合金钢应用范围轴的毛坯§14-3轴的结构设计设计任务使轴的各部分具有合理的形状和尺寸主要要求示例说明
一、制造安装要求
二、轴上零件的定位轴肩或套筒
三、轴上零件的固定轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈、轴承端盖来实现轴肩的尺寸要求周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现键槽应设计成同一加工直线
四、轴的各段直径和长度的确定
五、改善轴的受力状况,减小应力集中
1.改善受力状况
2.减小应力集中轴系结构设计改错示例轴系结构设计示例§14-4轴的强度设计
一、按扭转强度计算对于只传递扭转的圆截面轴,扭转强度条件设计公式最小轴径的估算
二、按弯扭合成强度计算强度条件折合系数的引入及其取值设计公式示例1已知支点跨距、受力情况,计算某减速器输出轴危险截面的直径按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤§14-5轴的刚度设计*§14-6轴的临界转速的概念*本章基本要求了解轴的功用和类型;了解轴的常用材料及其性能;掌握轴的结构设计要求和方法;掌握轴的两种强度计算方法,即按扭转强度计算和按弯扭合成强度计算作业14-1p25114-9p252第16章滚动轴承滚动轴承的组成各零件的作用滚动副的材料要求优缺点设计人员的主要任务是:熟悉标准,正确选用本章内容§16-1滚动轴承的基本类型和特点§16-2滚动轴承的代号§16-3滚动轴承的选择计算§16-4滚动轴承的润滑和密封§16-5滚动轴承的组合设计§16-1滚动轴承的基本类型和特点接触角及轴向承载能力滚动轴承类型按所能承受的载荷方向分向心轴承、推力轴承按滚动体形状分球轴承、滚子轴承滚动轴承的主要类型及特点(类型记忆口诀)几点说明
1.承载能力
2.极限转速
3.角偏差§16-2滚动轴承的代号
1.前置代号----轴承分部件代号
2.基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸类型代号、尺寸系列代号、内径代号
3.后置代号----用字母(或加数字)表示轴承内部结构常用代号、公差等级代号、(径向)游隙代号示例§16-3滚动轴承的选择计算
一、失效形式滚动体的受力分析主要失效形式疲劳破坏、永久变形滚动轴承的计算准则
二、轴承寿命定义、可靠度、基本额定寿命基本额定动载荷轴承寿命计算
三、当量动载荷的计算定义及计算式
四、角接触向心轴承轴向载荷的计算内部轴向力的计算大小、方向确定角接触球轴承和圆锥滚子轴承的安装方式面对面、背靠背角接触向心轴承轴向载荷的计算两轴承正装、两轴承反装结论被放松端轴承的轴向载荷=内部轴向力;被压紧端轴承的轴向载荷=其余轴向力的代数和(本身除外,以被放松轴承内部轴向力方向为正方向计算)
五、滚动轴承的静强度校核基本额定静载荷C0当量静载荷P0轴承寿命计算示例§16-4滚动轴承的润滑和密封润滑目的、密封目的
一、滚动轴承的润滑
二、滚动承的密封§16-5滚动轴承的组合设计滚动轴承组合设计的任务轴承的轴向位置固定、轴承与其他零件的配合、间隙的调整、装拆、润滑密封
一、轴承的固定两端固定结构特点及应用场合一端固定一端游动结构特点及应用场合常有的游动端轴承深沟球轴承、圆柱滚子轴承
二、轴承组合的调整
1.轴承间隙的调整
2.轴承的预紧
3.轴承组合位置的调整
三、轴承组合的配合
四、轴承的拆装本章基本要求1 掌握滚动轴承的基本结构和特点;2 掌握滚动轴承的类型及类型的选择;3 掌握滚动轴承的基本代号、精度等级代号;4 了解滚动轴承的失效形式及设计准则;5掌握滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷等概念;6掌握滚动轴承的寿命计算;7理解滚动轴承的组合设计重点滚动轴承的基本代号、类型选择、寿命计算和组合设计难点角接触轴承的轴向载荷的计算和当量动载荷的计算作业16-1,16-6p289。